Web tabanlı görsel laboratuarda haberleşme sistem deneyleri

Abstract

WEB TABANLI GÖRSEL LABORATUARDA HABERLEŞME SİSTEM DENEYLERİ Laboratuar çalışmaları, öğrencilerin tecrübe kazanacağı, eğitimin önemli bir bileşeni ve eğitim programının bir tamamlayıcısıdır. Bu deneysel çalışmalar, öğrencilere pratik beceri kazandırmasının yanı sıra, teorik çalışmaları pekiştirmede de yardımcı olur. Üniversitelerin mühendislik ve teknik eğitim fakültelerindeki uygulama laboratuarlarının teçhizat kapasitesinin, öğrenci ihtiyaçlarına oranla yetersizliği, alternatif laboratuar uygulamalarına yöneltmiştir. Internet ve bilgisayar teknolojisindeki hızlı gelişmeler ışığında, geleneksel laboratuarlara alternatif teşkil eden sanal laboratuar uygulamaları cazip hale gelmektedir. Böylece, sanal laboratuar uygulamaları ile öğrencilerin yer, zaman, cihaz kullanım sınırlaması olmaksızın, deneylerini gerçekleştirmeleri mümkün olmaktadır. Sanal laboratuarlar, bilgisayar destekli laboratuar veya bilgisayar benzetimli laboratuar olarak ele alınır. Bilgisayar destekli laboratuarlarda öğrenciler, sistem veya cihaz kontrollerini ve deney bulgularını internet üzerinden, bilgisayar aracılığı ile gerçek zamanlı olarak yapabilmektedir. Bilgisayarlar ile sistem ve cihazların gerçek zamanlı haberleşmesinde, yüksek seviyeli yazılım gerekmektedir. Örneğin, LabVIEW aracılığı ile bilgisayar-cihaz haberleşmesi sağlanabilmektedir. Gerçek zamanlı uygulamalarda, sistemdeki tüm cihazların PC ile ara yüz bağlantısı, uygun donanım ve sürücülerin kullanımını gerektirir. Bu nedenle, sanal laboratuarlar bilgisayar temelli cihazların üretimini de beraberinde getirmektedir. Benzetimli laboratuar uygulamalarında ise, bilgisayarlar geleneksel laboratuarlarla tamamen yer değiştirerek, laboratuar cihazlarının çalışmasını simüle eder. Simülasyonlar, geleneksel laboratuar sistemlerinin eşdeğer matematiksel modelleridir. MATLAB, LabVIEW gibi yüksek seviyeli programlama dilleri kullanılarak gelişmiş simülasyonlar yazılabilir. LabVIEW stributed applications” (dağıtımlı uygulamalar) yani uzaktan erişim ve kontrol uygulamaları yapılabilmektedir. LabVIEW, test, ölçüm, cihaz kontrolü, veri işleme ve veri analizi süreçlerini gerçek zamanlı veya benzetim modelli olarak yapılma olanağı sunar. LabVIEW programının temel yapı taşı olan VI (virtual instrument) kullanarak, aktif kontrolün sağlandığı ön panel ve sistem için gerekli blok diyagramlar, istenilen biçimde oluşturulabilir. Bu çalışmada, LabVIEW kullanılarak haberleşeme sistemlerinin uygulamalarına yönelik bir sanal laboratuar oluşturulmuştur. Yapılan uygulamaların, hem bilgisayar üzerinden hem de internet üzerinden kontrolleri gerçeklenmiştir. Genlik Modülasyonu deney uygulaması gerçek zamanlı ve benzetim modelli olarak yapılmıştır. Sanal laboratuarda, giriş işaretinin farklı frekans ve gerilim değerleri için çıkış sinyalleri elde edilerek yorumlanmıştır. Öğrenci, çeşitli deney parametrelerini değiştirip, sonuçları gözlemleyebilmektedir.

A WEB BASED VIRTUAL LABORATORY FOR TELECOMMUNICATION SYSTEM EXPERIMENTS Studies of the laboratory which create new experiences for students are important component of the education. Also, They are supplementary of the education program. These experimental studies bring in practical skills for students. Simultaneously, They facilitate to intensify theoretical studies. Equipment capacity of practice laboratories in the Engineering and Technical Education Faculty of Universities is insufficient in comparison with student requirements. This situation heads alternative laboratory applications. With the rapid development of Internet and Computer technologies, virtual laboratory applications become attractive and it gets an alternative for traditional laboratories. Consequently, Students perform their experiments without any limitation of time, location and instrument using virtual laboratory applications. Virtual laboratories separate into two parts, computer supported laboratory and computer simulated laboratory. In computer support laboratory, students can do real time control of system or instrument controls and see the experiment results on the internet through computer. For real time communication between computer and system instruments high level software is required. For example, computer-instrument communication can be made by LabVIEW program. In real time application, interface connection of all instruments of the system with the computer involves appropriate hardware and drivers. Thence, virtual laboratories give way to manufacture computer based instruments. Computers replace traditional laboratory completely in computer simulated laboratory and simulate the operation of laboratory instruments. Simulations are equivalent mathematical models of traditional laboratory systems. Advanced simulations can be created by using high level programming languages such as MATLAB, LabVIEW. By LabVIEW programme, distributed applications, in other words remote access and control applications, can be done. In LabVIEW, test, measurement, instrument control, data processing and data analysis can be done in real time or in simulation model. By using VI (virtual instrument), which is the main building structure of LabVIEW, front panel for active control and block diagram for system can be formed in desired fashion. In this manuscript, a virtual laboratory is designed for communication systems applications. Control of the applications, trough computer and on the internet are verified. Experiment applications of Amplitude Modulation are verified in real time and in simulation model. In virtual laboratory, output signals are obtained for different frequency and voltage values of input signal and the results are evaluated. Students can observe the results by changing some experimental parameters.